11月5日，北斗三号首批两颗卫星成功发射。按照计划，到2020年，将有35颗北斗卫星全球组网。那么问题来啦：30多颗卫星同时在天上漂，他们是如何做到“各司其职”的?
答案是，他们更“自律”，知道自己该呆在什么地方。而他们的“自律”就来自于中国航天科技集团五院研制的控制系统。
控制系统是卫星在天上保持正确轨道、正确姿态的总指挥，它实时搜集卫星的轨道和姿态信息，一旦发现有所偏离，就指挥自己回到正常状态。
卫星的“自律”主要靠北斗三号控制分系统所增加卫星至少60天的完全自主运行能力，保证了在地面测控站出现故障期间，北斗卫星在轨仍能够正常工作，这样大大减少了对地面站的依赖，成就“可视”范围外对卫星的控制，并大大降低系统的运行管理成本。
不过，要让卫星如此“自律”，并不容易。
首先就是更复杂的管理。此前卫星的遥测、遥控、姿轨控、电源、热控、载荷和星务等管理通常分散在不同的处理单元单独完成，为了实现长寿命的目标和减轻卫星重量，北斗三号任务采用了目前国际上通用的“综合电子”体系架构，以中心管理单元(CMU)为核心构建了集散型分布式系统。其中，CMU就是航天五院自主研制的，其管理职能几乎涵盖了卫星本身的各个方面。
其次是更高性能的运算。就控制系统来说，高连拍速度的星敏感器等设备提供的姿态与轨道信息的计算需要高性能计算，卫星更智能的自主运行需要高性能的运算，故障的自主检测、隔离和处理需要高性能计算，等等。任务为保证运算性能和任务的匹配，具备自主获取轨道数据的能力，包括长时间轨道外推和基于自身的自主轨道确定能力。采用基于星敏感器+红外地球敏感器的自主导航算法，定时更新星上轨道数据。
再次，导航卫星正常工作时不允许推力器喷气，而普通卫星在进行位置保持时要可以进行喷气卸载。北斗卫星要保证60天自主期间不能喷气卸载，控制系统对此完善和改进了角动量管理和磁力矩器卸载功能，满足任务要求。
此外，该控制系统还具备单机级和系统级故障安全设计，在星上资源有限的情况下，提高了北斗三号卫星的自主故障实时诊断和处理能力。(宋雅娟)
本文由航天科技集团空间科学技术研究院宣传部进行科学性把关
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